机械密封的渗漏现象

一、机械密封常见的渗漏现象
机械密封渗漏的比例占全部维修泵的50 %以上 机械密封的运行好坏直接影响到水泵的正常运行 现总结分析如下。
1.周期性渗漏
(1) 泵转子轴向窜动量大 辅助密封与轴的过盈量大 动环不能在轴上灵活移动。在泵翻转 动、静环磨损后 得不到补偿位移。
对策: 在装配机械密封时 轴的轴向窜动量应小于0.1mm 辅助密封与轴的过盈量应适中 在保证径向密封的同时 动环装配后保证能在轴上灵活移动(把动环压向弹簧能自由地弹回来) 。
(2) 密封面润滑油量不足引起干摩擦或拉毛密封端面。
对策: 油室腔内润滑油面高度应加到高于动、静环密封面。
(3) 转子周期性振动。原因是定子与上、下端盖未对中或叶轮和主轴不平衡 汽蚀或轴承损坏(磨损) 这种情况会缩短密封寿命和产生渗漏。
对策: 可根据维修标准来纠正上述问题。
2. 小型潜污泵机封渗漏引起的磨轴现象
(1) 715kW以下小泵机封失效常常产生磨轴 磨轴位置主要有以下几个: 动环辅助密封圈处、静环位置、少数弹簧有磨轴现象。
(2) 磨轴的主要原因: ①BIA 型双端面机械密封反压状态是不良的工作状态 介质中的颗粒、杂质很容易进入密封面 使密封失效。②磨轴的主要件为橡胶波纹管 且是由于上端密封面处于不良润滑状态 动静环之间的摩擦力矩大于橡胶波纹管与轴之间的传递转矩发生相对转动。③动、静环辅助密封由于受到污水中的弱酸、弱碱的腐蚀 橡胶件已无弹性。有的已腐烂 失去了应有的功能 产生了磨轴的现象。
(3) 为解决以上问题 现采取如下措施: ①保证下端盖、油室的清洁度 对不清洁的润滑油禁止装配。②机封油室腔内油面线应高于动静环密封面。③根据不同的使用介质选用不同结构的机封。对高扬程泵应重新设计机封结构 对腐蚀性介质橡胶应选用耐弱酸、弱碱的氟橡胶。机封静环应加防转销。
二、由于压力产生的渗漏
(1) 高压和压力波造成的机械密封渗漏 由于弹簧比压力及总比压设计过大和密封腔内压力超过3MPa 时会使密封端面比压过大 液膜难以形成 密封端面磨损严重 发热量增多 造成密封面热变形。
对策: 在装配机封时 弹簧压缩量一定要按规定进行 不允许有过大或过小的现象 高压条件下的机械密封应采取措施。为使端面受力合理 尽量减小变形 可采用硬质合金、陶瓷等耐压强度高的材料 并加强冷却的润滑措施 选用可*的传动方式 如键、销等。
(2) 真空状态运行造成的机械密封渗漏 泵在起动、停机过程中 由于泵进口堵塞 抽送介质中含有气体等原因 有可能使密封腔出现负压 密封腔内若是负压 会引起密封端面干摩擦 内装式机械密封会产生漏气(水) 现象 真空密封与正压密封的不同点在于密封对象的方向性差异 而且机械密封也有其某一方向的适应性。
对策: 采用双端面机械密封 这样有助于改善润滑条件 提高密封性能。
三、由于介质引起的渗漏
(1) 大多数潜污泵机械密封拆解后 静环和动环的辅助密封件无弹性 有的已经腐烂 造成了机封的大量渗漏甚至有磨轴的现象。由于高温、污水中的弱酸、弱碱对静环和动环辅助橡胶密封件的腐蚀作用 造成了机械渗漏过大 动、静环橡胶密封圈材料为丁腈—40 不耐高温 不耐酸碱 当污水为酸性碱性时易腐蚀。
对策: 对腐蚀性介质 橡胶件应选用耐高温、耐弱酸、弱碱的氟橡胶。
(2) 固体颗粒杂质引起的机械密封渗漏 如果固体颗粒进入密封端面 将会划伤或加快密封端面的磨损水垢和油污在轴(套) 表面的堆积速度超过摩擦副的磨损速度 致使动环不能补偿磨耗位移 硬对硬摩擦副的运转寿命要比硬对石墨摩擦副的长 因为固体颗粒会嵌入石墨密封环的密封面内。
对策: 在固体颗粒容易进入的位置应选用碳化钨对碳化钨摩擦副的机械密封。
四、因其他问题引起的机械密封渗漏
机械密封中还存在设计、选择、安装等不够合理的地方。
(1) 弹簧压缩量一定要按规定进行 不允许有过大或过小的现象 误差B12mm 压缩量过大增加端面比压 摩擦热量过多 造成密封面热变形和加速端面磨损 压缩量过小动静环端面比压不足 则不能密封。

(2) 安装动环密封圈的轴(或轴套) 端面及安装静环密封圈的密封压盖(或壳体) 的端面应倒角并修光以免装配时碰伤动静环密封圈。

五、检修中需注意的几个问题

在实际检修工作中,常常容易存在一些误区,主要是对机械密封的一些附属零部件的密封作用原理的理解上出现偏差。下面就这方面的问题作一些简单的说明。

（1）弹簧压缩量越大密封效果越好其实,弹簧压缩量过大,会导致密封摩擦副的急剧磨损,瞬间就可能烧损。过度的压缩使弹簧产生永久塑性变形,失去调节动环端面的能力,从而使密封失效。

（2）动环密封圈越紧越好其实动环密封圈过紧有害无益。一是加剧密封圈与轴套间的磨损,引起过早泄漏;二是增大了动环轴向调整、移动的阻力,在工况变化频繁时无法适时进行调整;三是弹簧过度疲劳易损坏;四是使动环密封圈变形,影响密封效果。

（3）静环密封圈越紧越好

静环密封圈基本处于静止状态,相对较紧密封效果会好些,但过紧也是有害的。一是引起静环过度变形,影响密封效果;二是静环材质以石墨居多,一般比较脆,过度受力极易引起碎裂;三是安装、拆卸困难,极易损坏静环。静环的安装形式的选择要充分考虑在相应的工况下的浮动能力,安装后能自动追随动环面与之贴合,如果静环密封圈过紧,使静环安装后不能浮动,就会产生偏磨,过早的失效。

（4）叶轮锁紧螺母越紧越好

机械密封泄漏中,轴套与轴之间的泄漏(轴间泄漏)是比较常见的。一般认为,轴间泄漏就是叶轮锁紧螺母没锁紧,其实导致轴间泄漏的因素较多,如轴间垫圈失效、偏移,轴间内有杂质,轴与轴套配合处有较大的形位误差,接触面被破坏,轴上各部件间有间隙,轴头螺纹过长等,都会导致轴间泄漏。锁紧螺母锁紧过度只会导致轴间垫圈过早失效。其实,适度拧紧锁紧螺母,可以使轴间垫始终保持一定的压缩弹性,在运转中锁紧螺母会自动适时锁紧,使轴始终处于良好的密封状态。

（5）新的比旧的好

相对而言,使用新机械密封的效果好于旧的,但如果新机械密封的质量或材质选择不当时,或配合尺寸误差较大时,就会影响密封效果。在聚合性和渗透性介质中,静环如果没有出现过度磨损,还是不更换为好。因为静环在静环座中长时间处于静止状态,使聚合物和杂质沉积为一体,起到了较好的密封作用。其实,很多情况下,机械密封都是没有问题的,只要作适当的调整和处理,机械密封是可以继续使用的。这样,既可以节约成本,又可以减少工作量,并可以保证密封效果,是一举多得的事情。

（6）拆修总比不拆好

一旦机械密封出现泄漏便急于拆修,这种做法是不完全对的,应该根据具体情况具体分析。其实,有时候机械密封并没有损坏,只需调整工况或适当调整密封就可消除泄漏。这样既避免零部件的浪费又可以避免维修人员的无用劳动。在检修时,应该根据实际情况作出正确的判断,从而采取有针对性的检修。根据密封的发展趋势,现在很多的密封在设计时就考虑设计成集装式,有效地杜绝了上述很多的泄漏发生。

六、结束语
以上总结了机械密封比较常见的渗漏原因。机械密封本身是一种要求较高的精密部件 对设计、机械加工、装配质量都有很高的要求。在使用机械密封时 应分析使用机械密封的各种因素 使机械密封适用于各种泵的技术要求和使用介质要求且有充分的润滑条件 这样才能保证密封长期可靠地运转。